Nukleoproteiny jsou komplexy nukleových kyselin s proteiny .
Mezi nukleoproteiny patří stabilní komplexy nukleových kyselin s proteiny, které existují v buňce dlouhou dobu jako součást organel nebo strukturních prvků buňky, na rozdíl od různých intermediárních komplexů s krátkou životností „protein – nukleová kyselina“ (komplexy nukleových kyselin s enzymy - syntetázy a hydrolázy - při syntéze a degradaci nukleové kyseliny, komplexy nukleových kyselin s regulačními proteiny atd.).
Podle typu nukleových kyselin obsažených v nukleoproteinových komplexech se rozlišují ribonukleoproteiny a deoxyribonukleoproteiny.
Stabilita nukleoproteinových komplexů je zajištěna nekovalentní interakcí. U různých nukleoproteinů přispívají ke stabilitě komplexu různé typy interakcí, zatímco interakce nukleových proteinů mohou být specifické a nespecifické. V případě specifické interakce je určitá oblast proteinu spojena se specifickou ( komplementární k oblasti) nukleotidovou sekvencí, v tomto případě příspěvek vodíkových vazeb vytvořených mezi nukleotidovými a aminokyselinovými zbytky díky prostorové vzájemné korespondenci fragmentů je maximum. V případě nespecifické interakce je hlavním příspěvkem ke stabilitě komplexu elektrostatická interakce záporně nabitých fosfátových skupin polyaniontu nukleové kyseliny s kladně nabitými aminokyselinovými zbytky proteinu.
Příkladem specifické interakce mohou být nukleoproteinové komplexy podjednotek rRNA ribozomů ; nespecifická elektrostatická interakce je charakteristická pro komplexy chromozomální DNA - chromatin a komplexy DNA - protaminy hlaviček spermií některých zvířat.
Nukleoproteiny se disociují na proteiny a nukleové kyseliny, když jsou vystaveny látkám, které ruší nebo oslabují nekovalentní vazby:
Některé nukleoproteiny (ribozomální subčástice, virové nukleokapsidy) mají schopnost samosestavy, to znamená tvořit za vhodných podmínek nukleoproteiny in vitro bez účasti buněčných struktur nebo činidel; takové samosestavení je možné v případě specifických interakcí nukleových proteinů (rozpoznání nukleových bílkovin). V každém případě při tvorbě nukleoproteinů dochází k významným konformačním změnám v nukleových kyselinách a v některých případech i v proteinech, které tvoří nukleoproteinový komplex.
Nukleové kyseliny procházejí nejsilnějšími konformačními změnami při tvorbě nukleoproteinů a tyto změny jsou nejvýraznější v případě tvorby deoxyribonukleoproteinů. Na rozdíl od jednovláknové RNA, která je schopna tvořit sekundární a terciární struktury díky antiparalelnímu komplementárnímu párování sousedních segmentů řetězce, dvouvláknová DNA takovou možnost nemá a existuje v roztocích ve formě mnohem volnějších závitů ve srovnání s tzv. kompaktní RNA globule . Vazba DNA na silně bazické proteiny ( histony a protaminy ) v důsledku elektrostatické interakce však vede k mnohem hustěji zabaleným nukleoproteinovým komplexům - chromatinům, které poskytují kompaktní úložiště DNA a tím i dědičnou informaci ve složení eukaryotických chromozomů. Na druhé straně velká konformační mobilita RNA a její katalytické vlastnosti vedou k široké škále ribonukleoproteinů, které plní různé funkce.
Buňky obsahují největší množství dvou tříd ribonukleoproteinů:
Nukleokapsidy virů jsou poměrně hustě sbalené komplexy proteinů s nukleovou kyselinou (DNA nebo RNA u retrovirů ) a jsou funkčně i strukturně podobné chromatinu, což představuje kompaktní formu virového genomu .
Existují dva hlavní typy nukleokapsidových struktur: tyčinkovité (vláknité) nebo kulovité ("izometrické").
V prvním případě jsou navázané proteinové podjednotky periodicky uspořádány podél vlákna nukleové kyseliny tak, že se stočí do spirály a vytvoří jakýsi „obrácený nukleozom“, ve kterém se na rozdíl od eukaryotických nukleozomů proteinová část nenachází. uvnitř, ale vně konstrukce. Tato nukleokapsidová struktura je typická pro rostlinné viry (zejména virus tabákové mozaiky ) a myxo- , paramyxo- a rhabdoviry , jejichž nukleokapsidy jsou šroubovité.
V izometrických strukturách je balení nukleové kyseliny virového genomu složitější: nukleokapsidové obalové proteiny jsou relativně slabě asociovány s nukleovou kyselinou nebo nukleoproteiny, což klade minimální omezení na způsob balení nukleové kyseliny. V tomto případě mohou být nukleoproteiny „jádra“ velmi složitě organizovány: například u papovavirů tvoří dvouvláknová kruhová DNA, která se váže na histony, struktury velmi podobné nukleozomům.
![]() | |
---|---|
V bibliografických katalozích |
|
organely eukaryotických buněk | |
---|---|
endomembránový systém | |
cytoskelet | |
Endosymbionti | |
Jiné vnitřní organely | |
Vnější organely |